የማንኛውንም ቁሳቁስ ጥንካሬ ለመጨመር ግራፊን በጣም አስፈላጊው ጉዳይ ነው. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ስለ ግራፊን የኤሌክትሪክ ንክኪነት በዝርዝር እንነጋገራለን.
ግራፊን ኤሌክትሪክን ያካሂዳል, ምክንያቱም በእሱ መዋቅር ውስጥ የሚንቀሳቀሱ ነፃ ኤሌክትሮኖች አሉት. ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ባለ ስድስት ጎን የካርበን መዋቅር በግራፊን ጉዳይ ውስጥ ኤሌክትሮኖችን በነፃ ማንቀሳቀስ ያስችላል። የ የኤሌክትሪክ ፍሰት በቀላሉ በግራፊን በኩል ይተላለፋል, ስለዚህ ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ያደርገዋል.
ስለ ግራፊን ኤሌክትሪክ እንቅስቃሴ ፣ ስለ ግራፊን የተለያዩ አጠቃቀሞች እንደ ኤሌክትሪክ መሪ ፣ ሱፐርኮንዳክተር ስለመሆኑ እና ኦክሳይዶቹ ኤሌክትሪክን መምራት እንደሚችሉ የበለጠ እንነጋገራለን ። በተጨማሪም ግራፊን ለምን ጥሩ ተቆጣጣሪ ከመሆን በቀር በኤሌክትሪክ ሽቦዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የማይውልበትን ምክንያት እናሰላስላለን።
ግራፊን ኤሌክትሪክን እንዴት ይሠራል?
የኤሌክትሮኖች ኤሌክትሪክ እንቅስቃሴ በዋናነት በአተሞች ውስጥ በሚገኙ ነፃ ኤሌክትሮኖች ምክንያት ነው. ግራፊን ኤሌክትሪክን እንዴት እንደሚሰራ እንወያይ.
ግራፊን ኤሌክትሪክን የሚያካሂደው በኤሌክትሮኖች ተንሳፋፊነት ምክንያት የኤሌክትሪክ ጅረቱን ተሸክሞ የኤሌክትሪክ ፍሰቱን በጉዳዩ ውስጥ በማለፍ ነው። የግራፊን ኬሚካላዊ ቀመር C6H12O2 ነው፣ እና እያንዳንዱ የካርቦን አቶም ሀ ኮንትሮባንድ ቦንድ ከሶስቱ ካርቦን ጋር እና በአራተኛው የተጣመረ ካርበን ምክንያት ነፃ ኤሌክትሮኖች አሉት.
ለምን ግራፊን ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ነው?
ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ የኤሌክትሪክ ፍሰት በእሱ ውስጥ እንዲኖር ያስችላል. ከግራፊን ጥሩ ባህሪ ጀርባ ያለውን ምክንያት በአጭሩ እንወያይ።
ግራፊን ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ነው ምክንያቱም የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴን የሚፈቅድ እና የኤሌክትሪክ ጅረት ፍሰት የሚያመነጨው ልቅ የሆነ ጥንድ ካርበን ስላለው ነው። በግራፊን ውስጥ ያሉት የካርቦን ሞለኪውሎች የሚያመነጩትን ቦንዶች ይደራረባሉ pi bond በጠቅላላው መዋቅር ውስጥ ነፃ ኤሌክትሮኖች እንዲሰጡ, ይህም እንዲመራ ያደርገዋል.
የግራፊን ኤሌክትሪክ አሠራር
በድምፅ ውስጥ ያለው የኤሌክትሮን መጠን የግራፊን ኤሌክትሪክ ንክኪነት ይወስናል። ስለ ግራፊን የኤሌክትሪክ ንክኪነት በዝርዝር እንነጋገር.
የ የኤሌክትሪክ እንቅስቃሴ የግራፊን መጠን 80 × 10 ነው።6 ኤስ/ኤም በከፍተኛ የኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት ምክንያት በስድስት ጎን የካርቦን አቶሞች የፒ ቦንዶችን በማጋራት የተሳሰሩ ናቸው። የ graphene የኤሌክትሪክ ንፅፅር ከእሱ ጋር የተገላቢጦሽ ነው የመቋቋም ችሎታ የአሁኑ ፍሰት. በቀጥታ የሚወሰነው በ ኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት በጉዳዩ ላይ.
የግራፊን እንደ መሪ አጠቃቀሞች
ግራፊን ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ነው, ለተለያዩ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላል. እስቲ አንዳንድ የግራፊን አጠቃቀም እንደ ኤሌክትሪክ መሪ እንወያይ።
- አይሲዎችን በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ለማቆየት ግራፊን በስማርትፎኖች እና ፒሲዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
- ግራፊን በፀሃይ ህዋሶች፣ በንክኪ ስክሪኖች፣ ጎማ እና ፖሊመር ፋይበር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
- ግራፊን ትራንዚስተሮችን፣ ዳዮዶችን እና የ Li-ion ባትሪዎችን ለማምረት ያገለግላል።
- ግራፊን በኬሚካላዊ እና በሙቀት ባህሪያት ምክንያት በውጥረት, በጋዝ እና በሙቀት ዳሳሾች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.
ግራፊን ሱፐርኮንዳክተር ነው?
ሱፐርኮንዳክተሮች ከፍተኛ የመንቀሳቀስ ችሎታ እና ዜሮ መከላከያ ያላቸው ናቸው. ግራፊን ሱፐርኮንዳክተር ነው ወይስ አይደለም ባጭሩ እንወያይ።
ግራፊን ሀ ሱconርቫይዘር እንደ ኤሌክትሮኖች ቅልጥፍና, እና ትኩረቱ በጉዳዩ ውስጥ ከፍተኛ ነው. ይህ ሊገኝ የሚችለው ሁለቱ የግራፊን ንብርብሮች, ባለ ሁለት አቅጣጫዊ መዋቅር, በአንድ የተወሰነ ማዕዘን ላይ ሲቀመጡ በእያንዳንዱ ሽፋን ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች የኤሌክትሪክ ፍሰትን እንዲመሩ ማድረግ ይችላሉ.
ግራፊን ከመዳብ የበለጠ የሚሰራ ነው?
የእያንዲንደ ኤሌሜንት (ኮንዲሽነሪንግ) ውዴዴር የተመካው በእሱ ውስጥ በሚያልፈው የኤሌክትሪክ ፍሰት ጠቅላላ መጠን ነው. በንጽጽር የመዳብ እና የግራፊን አሠራር እንወያይ.
የ graphene conductivity ከመዳብ የበለጠ ከፍ ያለ ነው. የመዳብ የኤሌክትሪክ ንክኪነት 59.8 × 10 ነው6 S/m ይህም ከ graphene conductivity 70% ያነሰ ነው. መዳብ አንድ ነጠላ የቫሌንስ ኤሌክትሮን አለው, ግራፊን ፒ-ቦንድ ኤሌክትሮኖች ለመንቀሳቀስ እና የግራፊን አሠራር ለመጨመር ነፃ ናቸው.
ለምን ግራፊን በሽቦዎች ውስጥ ጥቅም ላይ አይውልም?
ምንም እንኳን ከመዳብ በጣም ከፍ ያለ ኮንዳክሽን ያለው ጥሩ መሪ ቢሆንም, ግራፊን በኤሌክትሪክ ሽቦ ውስጥ ጥቅም ላይ አይውልም. ከዚህ ጀርባ ያለውን እውነታ እንማር።
ግራፊን በኤሌክትሪክ ሽቦዎች ውስጥ ጥቅም ላይ አይውልም, ምክንያቱም ውድ እና ከፍተኛ ጥገና ያስፈልገዋል. እንዲሁም ግራፊን በአየር ውስጥ ካለው ኦክስጅን ጋር ሊገናኝ እና ኦክሳይድ ሊሆን ይችላል, እና ግራፊን ኦክሳይድ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ አይደለም. ከዚህም በላይ ግራፊን መግነጢሳዊ ነው እና በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ማራኪ ባህሪን ያሳያል.
ግራፊን ከግራፋይት የበለጠ ኤሌክትሪክን ያካሂዳል?
ግራፋይት በተደራረቡ ንብርብሮች የተሠራ የካርቦን ክሪስታል ቅርጽ ነው። ግራፊን ከግራፋይት የተሻለ መሪ ነው ወይስ አይደለም የሚለውን እንወያይ።
ግራፊን ኤሌክትሪክን በተሻለ ሁኔታ ያካሂዳል ግራፋይት ምክንያቱም በግራፊን መስቀለኛ መንገድ ላይ የሚሰራጩት ከፍተኛ መጠን ያለው ነፃ ኤሌክትሮኖችን ወደ አካባቢው እንዲቀይር አድርጓል። ግራፋይት ጠንካራ የካርቦን-ካርቦን ትስስር አለው; ስለዚህ በጠንካራ ትስስር ምክንያት የኤሌክትሮኖች ተንቀሳቃሽነት የማይቻል ነው.
ግራፊን ኦክሳይድ ኤሌክትሪክን ያካሂዳል?
አብዛኛዎቹ የብረታ ብረት ኦክሳይዶች የኤሌክትሪክ ያልሆኑ ኮንዳክተሮች ናቸው. ግራፊን ኦክሳይድ ኤሌክትሪክን ይመራ ወይም አይመራም የሚለውን እንወያይ።
የግራፊን ኦክሳይድ ነፃ ኤሌክትሮኖች ከኦክስጅን አተሞች ጋር ስለሚቆራኙ ኤሌክትሪክን አያካሂድም። እነዚህ ኤሌክትሮኖች ከሁለት ኦክሲጅን አተሞች ጋር በመተሳሰር ኦክሳይድ እንዲፈጠሩ ስለሚያደርግ ኤሌክትሪክ ለመምራት የሚያስችል ነፃ ኤሌክትሮን አይተዉም።
ግራፊን ሙቀትን ያካሂዳል?
አንድ ጉዳይ ሙቀቱ በላዩ ላይ እንዲፈስ የሚፈቅድ ከሆነ ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ነው ይባላል. ግራፊን የሙቀት ማስተላለፊያ ነው ወይስ አይደለም የሚለውን እንወያይ።
ግራፊን የሙቀት ፍሰት በእሱ ውስጥ እንዲያልፍ ስለሚያደርግ ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ነው። የግራፊን የሙቀት ማስተላለፊያ 5300 W / mK ነው ይህም ከመዳብ የሙቀት መጠን የበለጠ ነው. በፒ ቦንዶች ውስጥ የሚካፈሉት ኤሌክትሮኖች ሙቀቱን በግራፊን ጉዳይ አካባቢ ላይ ያስተላልፋሉ።
መደምደሚያ
ከዚህ አንቀፅ በመነሳት graphene ጥሩ የሙቀት እና ኤሌክትሪክ መሪ ነው በፒ ቦንዶች ምስረታ ወቅት የሚጋሩት ነፃ ኤሌክትሮኖች በመኖራቸው ነው። ግራፊን ኦክሳይድ ጥሩ የሙቀት እና የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ አይደለም. ራዲያል ከኦክሲጅን ጋር ትስስር ይፈጥራል እናም በኤሌክትሪክ ሽቦዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.
